Старение имеет негативные последствия для всех клеток и органов нашего организма

Старение имеет негативные последствия для всех клеток и органов нашего организма. Наш мозг не исключение. Нейроны в развивающемся мозге формируют цепи, которые могут адаптироваться к изменениям и регенерировать в ответ на повреждение. Давно известно, что эти способности со временем ухудшаются, но изменения на молекулярном уровне, лежащие в основе этого ухудшения, остаются неисследованными. Юаньчэн Лу, Бенедикт Броммер и др. исследовали нейроны глаза и выяснили, что они могут быть запрограммированы на возвращение в изначальное состояние, в котором они вновь обретают способность сопротивляться травмам и регенерировать. Выводы авторов проливают свет на механизмы старения и указывают на мощную терапевтическую мишень для возрастных нейрональных заболеваний.

Ганглиозные клетки сетчатки находятся в глазах и вне черепа, но они являются истинными нейронами головного мозга. Изначально они развиваются как часть переднего мозга. Впоследствии они образуют аксоны из глаза, чтобы установить связи с нейронами в самом мозге. Эти аксоны, которые соединяются вместе, образуя зрительный нерв, выживают и регенерируются, если они повреждены в начале развития, но такая способность теряется, как только они достигают зрелости. Данные свидетельствуют о том, что этот сдвиг в сторону ухудшения функционирования присущ RGCs, а не отражает изменения в окружающих клетках.

Юаньчэн Лу и др. исследовали возможность возвращения RGCs к более молодому "возрасту" и позволит ли это клеткам иметь возможность регенерировать. Они заразили RGCs у мышей аденоассоциированными вирусами. Эти безвредные вирусы были генетически сконструированы так, чтобы индуцировать экспрессию трех "факторов Яманака" — группы из четырех транскрипционных факторов (Oct4, Sox2, Klf4 и c-Myc), которые могут вызывать переход зрелых типов клеток в незрелое состояние. Такой подход обычно сопряжен с опасностями in vivo: факторы Яманаки могут заставить клетки принимать нежелательные новые идентичности и характеристики, приводя к опухолям или смерти. К счастью, Лу и его коллеги обнаружили, что они могут обойти эти опасности, выражая только Oct4, Sox2 и Klf4 (вместе называемые OSK).

Авторы проверили способность инфицированных RGCs к регенерации, если аксоны клеток были повреждены. Они обнаружили, что вирусы, экспрессирующие OSK, запускают регенерацию RGC и удлинение аксонов на большие расстояния после повреждения зрительного нерва, без видимых изменений идентичности RGC, образования опухолей сетчатки или каких-либо других негативных последствий.

В ходе исследований было обнаружено, что экспрессия OSK усиливает регенерацию аксонов и выживаемость клеток в нейронах человека in vitro. Влияние ОСК на людей еще предстоит проверить, но существующие результаты предполагают, что ОСК, вероятно, перепрограммирует нейроны мозга разных видов.

Более подробно об исследовании вы можете почитать в журнале: https://www.nature.com/articles/d41586-020-03119-1#re

Источник: www.nature.com

Комментарии: